Современная космология переживает настоящий кризис — ученые не могут точно определить, с какой именно скоростью расширяется наша Вселенная. Знаменитое «напряжение Хаббла» — это расхождение между двумя ключевыми методами измерений, которое может указывать на существование неизвестной нам физики или «новой» темной энергии. Разгадка этой головоломки — один из главных призов для астрономов XXI века.
И вот невероятная удача: космический телескоп Джеймс Уэбб (JWST) в рамках программы VENUS обнаружил пару древних сверхновых — Арес и Афину. Их свет, путешествующий миллиарды лет, был усилен и «размножен» гравитацией массивных скоплений галактик, создав несколько изображений одной звезды. Из-за искривления пространства-времени эти изображения достигают Земли с огромной задержкой в годы и даже десятилетия.
Эта временна́я задержка — ключ к решению! Ученые, изучив кривую блеска первого изображения, могут предсказать, когда тот же самый сигнал придет с опозданием.
Сверхновая Афина даст ответ через 2-3 года, а Арес станет уникальным долгосрочным экспериментом — его второе изображение появится лишь через 60 лет, чтобы в конце 2080-х годов предоставить самое точное измерение скорости расширения Вселенной за всю историю. Природа подарила нам идеальные космические часы. Остается только немного подождать. 😉
31 декабря 2025 г. — Международная команда астрономов, работающая с данными нейтринных обсерваторий IceCube (Антарктида), Super-Kamiokande (Япония) и KM3NeT (Средиземное море), объявила о регистрации мощного потока нейтрино высокой энергии, характерного для коллапса ядра массивной звезды. Анализ траекторий и энергетического спектра частиц позволил однозначно идентифицировать источник: красный сверхгигант Бетельгейзе (α Ориона), расположенный на расстоянии около 650 световых лет от Земли. По оценкам специалистов, взрыв сверхновой типа II произошёл примерно 650 лет назад — в середине XIV века по земному календарю. Однако из-за конечной скорости света оптическое излучение от события достигнет Солнечной системы только через несколько дней.
Почему яркое свечение пока не видно невооружённым глазом? Нейтрино, практически не взаимодействуя с веществом, распространяются со скоростью, очень близкой к скорости света, и опережают электромагнитное излучение (видимый свет, рентген и гамма-излучение) на минимальное время. Основная же задержка связана с тем, что видимый свет от сверхновой генерируется не в момент коллапса ядра, а при прохождении ударной волны через плотные внешние слои звезды. Этот процесс занимает от нескольких часов до 7–10 дней, в течение которых фронт излучения постепенно набирает яркость.
Таким образом, несмотря на то что учёные уже уверены в факте взрыва благодаря нейтринному сигналу, оптическая фаза события ещё не началась. Что ожидает наблюдателей через неделю?
Моделирование, проведённое на основе данных о Бетельгейзе и аналогов сверхновых типа II-P, предсказывает, что примерно через 7–10 дней после регистрации нейтрино в созвездии Ориона появится чрезвычайно яркий объект. Его блеск быстро возрастёт до отрицательной звёздной величины −10...−12, что сделает его сравнимым по яркости с половиной Луны в первой четверти. В течение нескольких дней небо в районе Ориона приобретёт необычный голубовато-белый оттенок из-за доминирования высокоэнергетического излучения в начальной фазе. Это свечение будет видно даже днём, а ночью объект станет доминирующим источником света после Луны. Пик яркости продержится несколько недель, после чего сверхновая постепенно перейдёт в плато фазы и будет оставаться видимой невооружённым глазом ещё несколько месяцев.
Это станет первым случаем в истории человечества, когда сверхновая в нашей Галактике наблюдается в реальном времени с такой близкого расстояния. Учёные призывают любителей астрономии готовить оборудование и следить за обновлениями от крупных обсерваторий.
Пока мы тут празднуем, от Бетельгейзе зафиксирован мощный поток нейтрино, что свидетельствует о взрыве сверхновой и скоро придет поток электро и гамма излучения.
Составное изображение в BVr-диапазоне, созданное на основе изображений, полученных с помощью NOT/ALFOSC. Обозначено местоположение SN 2022ngb с основной галактикой UGC 11380.
Международная группа астрономов провела оптические и ближне-инфракрасные наблюдения сверхновой SN 2022ngb и установила, что она является слабой и медленно эволюционирующей сверхновой типа IIb с оболочкой малой массы. Результаты исследования были опубликованы 10 декабря на сервере препринтов arXiv.
Сверхновые — это мощные звездные взрывы, играющие важную роль в изучении эволюции звезд и галактик. В зависимости от атомных спектров их делят на два основных типа: тип I, в спектрах которого отсутствует водород, и тип II, где линии водорода присутствуют. Тип IIb занимает промежуточное положение и характеризуется крайне малым содержанием водорода.
Сверхновая SN 2022ngb, также известная как ATLAS22res, была впервые обнаружена системой ATLAS 21 июня 2022 года. Взрыв произошёл в спиральной галактике UGC 11380, расположенной примерно в 105 миллионах световых лет от Земли. В момент открытия её видимая звёздная величина составляла 18,88.
Первоначальные наблюдения позволили отнести объект к типу IIb, а новые данные, полученные группой астрономов под руководством Цзевэя Чжао из Юньнаньского университета, подтвердили эту классификацию и позволили подробнее изучить свойства сверхновой. Исследователи проанализировали фотометрические и спектроскопические данные и смоделировали болометрическую кривую блеска с использованием полуаналитических моделей.
В ранний период кривая блеска SN 2022ngb демонстрировала резкое падение яркости, что интерпретируется как охлаждающее излучение после ударного прорыва — характерная особенность сверхновых типа IIb. Сравнение абсолютной кривой блеска в V-диапазоне с другими хорошо изученными сверхновыми этого класса показало, что светимость SN 2022ngb заметно ниже, чем у SN 1993J и SN 2011fu, но сопоставима с более слабыми объектами, такими как SN 2015as и SN 2024abfo.
Максимальная болометрическая светимость сверхновой составила около 7,76 × 10⁴¹ эрг/с, что ниже среднего значения для сверхновых типа IIb. При этом пик яркости был достигнут примерно через 28,5 дня после взрыва, что немного превышает типичные значения для данного класса.
Расчёты показывают, что масса выброшенного вещества составляла примерно 2,8–3,3 массы Солнца, а энергия взрыва была относительно высокой — порядка 1,4 × 10⁵¹ эрг. Звезда-прародитель обладала компактной и маломассивной водородной оболочкой массой всего 0,03–0,08 массы Солнца и радиусом менее четырёх солнечных радиусов.
По мнению астрономов, SN 2022ngb возникла в результате взрыва компактной звезды средней массы, находившейся в двойной системе и утратившей большую часть своей оболочки до коллапса. Обнаруженные асимметрии в спектральных линиях туманности указывают на несферический характер взрыва.
В безмятежную ночь, глядя на неизменное, казалось бы, полотно созвездий, астрономы древности порой замечали появление невиданной прежде звезды. Её называли «nova stella» — новая звезда. Позже наука открыла куда более грандиозные события — сверхновые звезды. Несмотря на схожесть названий, это фундаментально разные космические явления. Одно — впечатляющий, но локальный фейерверк на поверхности звезды, другое — её полное и окончательное уничтожение, меняющее лицо всей галактики.
Суть явлений: Ключевое отличие
Самое главное отличие: Новая звезда — это термоядерный взрыв на поверхности белого карлика, который саму звезду не уничтожает. Сверхновая — это катастрофический взрыв, знаменующий смерть звезды (или её части) и сопровождающийся выделением колоссальной энергии.
Представьте себе костёр. Если вы бросите в него горсть пороха, произойдет яркая, но кратковременная вспышка — это аналог Новой. Если же весь костёр взрывается, разбрасывая угли и пепел на всё вокруг, — это Сверхновая.
Причина: Новая — поверхностный термоядерный взрыв; Сверхновая — полное разрушение звезды. Энергия: Новая — очень высокая; Сверхновая — колоссальная, в миллионы раз больше. Изменение светимости: Новая — увеличивается в десятки тысяч раз; Сверхновая — увеличивается в миллиарды раз. Судьба звезды: Новая — белый карлик сохраняется; Сверхновая — звезда уничтожается, остаётся нейтронная звезда или чёрная дыра. Частота в галактике: Новая — 30-50 в год; Сверхновая — 1-3 в 100 лет. Роль: Новая — перераспределяет вещество в двойной системе; Сверхновая — создаёт тяжёлые элементы и формирует новое поколение звёзд и планет.
Это сильно сокращенная версия статьи. Если вам интересно более подробно узнать о Новых и Сверхновых звездах, то прочитайте полную версию: Новые и Сверхновые звезды, в чем отличие.
Около 7000 лет назад эта звезда взорвалась как сверхновая, оставив вот такие клочья. В то время расширяющееся облако, вероятно, было таким же ярким, как полумесяц Луны , и оставалось видимым в течение нескольких недель для людей, живших на заре письменной истории. Только представьте: две Луны на небе, одна из них кровавая.
Остатки сверхновой огромны, находясь на расстоянии около 1400 световых лет от нас, они всё равно покрывают в 5 раз больше пространство, чем полная Луна. Хоть сейчас без телескопа и не увидеть. Если что, смотреть в созвездии Лебедя.
Представленная фотография была сделана в Кувейте в середине 2024 года, и на ней виден свет, излучаемый водородом , красным цветом, а кислородом — синим.
Studies of Type 1a supernova like G299 suggest dark energy may be weakening (Credit : NASA/CXC/U.Texas)
🌌 Темная энергия слабеет? Новое исследование сверхновых может перевернуть космологию
Учёные собрали крупнейшую базу данных сверхновых типа Ia — ярких взрывов, которые служат как "космические маяки". Новый набор данных, названный Union3, объединил 2 087 сверхновых из 24 исследований. Это позволяет намного точнее оценить, как расширялась Вселенная на протяжении миллиардов лет.
📊 Что они обнаружили? Исследователи проверили: остаётся ли тёмная энергия постоянной величиной, как это предполагается в стандартной модели ΛCDM. Ответ — не обязательно.
ΛCDM — это основная космологическая модель, в которой Вселенная состоит из тёмной энергии (Λ), тёмной материи (CDM) и обычного вещества. Она объясняет, как Вселенная расширяется, формирует галактики и выглядит сегодня. По словам одного из авторов, лауреата Нобелевской премии Саула Перлмуттера, данные показывают некоторые признаки того, что тёмная энергия ослабевает со временем. Это пока не доказательство, но намеки достаточно серьёзны, чтобы продолжить работу в этом направлении.
🌀 Что такое тёмная энергия? Это некая сила, которая ускоряет расширение Вселенной. Если бы её не было — гравитация постепенно замедляла бы расширение, как тормоза. Но в конце 1990-х стало ясно, что расширение наоборот ускоряется, как будто кто-то нажал на газ.
Если же теперь «газ» начинает ослабевать — это очень серьёзный повод пересмотреть всю картину будущего Вселенной.
🔍 Доказательства пока не железобетонные
Уровень статистической значимости — менее 3 сигма.
Однако данные согласуются с другими источниками, например, с измерениями DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), который создаёт 3D-карту галактик.
📉 Что будет, если тёмная энергия действительно слабеет?
Сейчас Вселенная расширяется ускоренно.
Если тёмная энергия уменьшается — ускорение может замедлиться.
Позже — расширение может вовсе остановиться.
А затем — возможно, гравитация "перетянет канат" назад, и Вселенная начнёт сжиматься — это сценарий Big Crunch.
Это не значит, что конец близко — мы говорим о миллиардах лет. Но это меняет наше понимание судьбы космоса.
📖 Цитата из статьи:
“Если темная энергия не постоянна, а меняется со временем, то нам нужно будет полностью пересмотреть основную модель Вселенной — от теории Большого взрыва до понимания того, чем всё закончится.”
🧭 Что дальше?
Учёные планируют увеличить выборку сверхновых.
Будущие телескопы — Euclid (ESA), Roman (NASA) и Обсерватория Веры Рубин — откроют новые горизонты.
Цель — выяснить: темная энергия — это космологическая константа? Или что-то более сложное и изменчивое?
📌 Подытожим:
Раньше думали, что Вселенная будет вечно расширяться всё быстрее. Но теперь всё больше намеков, что этот «разбег» может однажды закончиться.
